Р -04 Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях, Р (Руководство) от 04 марта 2004 года №-04

Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения
для обеззараживания воздуха в помещениях

Дата введения: с момента утверждения

1. РАЗРАБОТАНО: НИИ дезинфектологии Минздрава России (М.Г.Шандала, Е.М.Абрамова, Н.Ф.Соколова, В.Г.Юзбашев); НИИ медицины труда РАМН (Ю.П.Пальцев); Центром госсанэпиднадзора в г.Москве (Т.В.Иванцова, А.В.Цирулин); НИИ "Зенит" (А.Л.Вассерман); ВНИИ Медицинского приборостроения (Р.Г.Лаврова).

2. УТВЕРЖДЕНО И ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко 04.03.04.

1. Область применения

Настоящее руководство предназначено для специалистов органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы и лечебно-профилактических организаций, а также может быть использовано эксплуатационными службами организаций, применяющих ультрафиолетовое бактерицидное излучение для обеззараживания воздуха в помещениях; организациями, разрабатывающими и выпускающими ультрафиолетовые бактерицидные лампы и ультрафиолетовые бактерицидные облучатели, проектирующими ультрафиолетовые бактерицидные установки и осуществляющими их монтаж и другими.

2.1. Ультрафиолетовое бактерицидное облучение воздушной среды помещений осуществляют с помощью ультрафиолетовых бактерицидных установок. Оно является санитарно-противоэпидемическим (профилактическим) мероприятием, направленным на снижение количества микроорганизмов и профилактику инфекционных заболеваний, и способствующим соблюдению санитарных норм и правил по устройству и содержанию помещений.

2.2. Ультрафиолетовые бактерицидные установки включают в себя либо ультрафиолетовый бактерицидный облучатель, либо группу ультрафиолетовых бактерицидных облучателей с ультрафиолетовыми бактерицидными лампами, и применяются в помещениях для обеззараживания воздуха с целью снижения уровня бактериальной обсемененности и создания условий для предотвращения распространения возбудителей инфекционных болезней.

2.3. Ультрафиолетовые бактерицидные установки должны использоваться в помещениях с повышенным риском распространения возбудителей инфекций: в лечебно-профилактических, дошкольных, школьных, производственных и общественных организациях и других помещениях с большим скоплением людей.

2.4. Использование ультрафиолетовых бактерицидных установок, в которых применяются ультрафиолетовые бактерицидные лампы, наряду с обеспечением надлежащих условий оздоровления среды обитания должно исключить возможность вредного воздействия на человека избыточного облучения, чрезмерной концентрации озона и паров ртути.

2.5. Проектная документация на строительство новых, реконструкцию или техническое перевооружение действующих организаций, цехов, участков, в которых предусмотрено использование ультрафиолетовых бактерицидных установок, должна иметь санитарно-эпидемиологическое заключение территориальных учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы.

2.6. Ввод в эксплуатацию ультрафиолетовых бактерицидных установок в лечебно-профилактических организациях должен производиться с участием специалистов территориальных учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы.

2.7. Разработка ультрафиолетовых бактерицидных ламп и облучателей должна проводиться в соответствии с ГОСТ Р 15.013-94 "Система разработки и постановки продукции на производство. Медицинские изделия", ГОСТ Р 50444-92 "Приборы, аппараты и оборудование медицинские. Общие технические условия", ГОСТ Р 50267.0-92 "Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности", ГОСТ 12.2.025-76 "Изделия медицинской техники. Электробезопасность", а также Приказом Минздрава РФ от 15.08.01 N 325 с изменениями от 18.03.02 "Порядок проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы продукции" .

2.8. Работодатель обеспечивает безопасную и эффективную эксплуатацию ультрафиолетовых бактерицидных установок и бактерицидных облучателей и выполнение требований настоящего руководства.

2.9. Контроль за выполнением требований настоящего руководства осуществляют органы и учреждения государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации.

3.1. Бактерицидное излучение - электромагнитное излучение ультрафиолетового диапазона длин волн в интервале от 205 до 315 нм.

3.2. Бактерицидная облученность - поверхностная плотность падающего бактерицидного потока излучения (отношение бактерицидного потока к площади облучаемой поверхности).

Обозначение: , единица - ватт на метр квадратный (Вт/м ).

3.3. Бактерицидная отдача лампы - коэффициент, характеризующий бактерицидную эффективность источника излучения (отношение бактерицидного потока к мощности лампы).

Обозначение: , единица - безразмерная.

3.4. Бактерицидный поток излучения (эффективный) - бактерицидная мощность излучения, оцениваемая по ее воздействию на микроорганизмы согласно относительной спектральной бактерицидной эффективности.

Обозначение: , единица - ватт (Вт).

3.5. Бактерицидная (антимикробная) эффективность - уровень или показатель снижения микробной обсемененности воздушной среды или на поверхности в результате воздействия ультрафиолетового излучения, выраженный в процентах как отношение числа погибших микроорганизмов ( ) к их начальному числу до облучения ( ).

Обозначение: , единица - проценты.

3.6. Бактерицидное (антимикробное) действие ультрафиолетового излучения - гибель микроорганизмов под воздействием ультрафиолетового излучения.

3.7 Длительность эффективного облучения - время, в течение которого происходит процесс облучения объекта и достигается заданный уровень бактерицидной эффективности.

Обозначение: единица - секунда, минута, час (с, мин, ч).

3.8. Коэффициент использования бактерицидного потока ламп - коэффициент, полученный в результате экспериментальных исследований, относительное значение которого зависит от конструкции бактерицидного облучателя и способа его установки в помещении.

Обозначение: , единица - безразмерная.

3.9. Коэффициент полезного действия ультрафиолетового бактерицидного облучателя (КПД) - коэффициент, характеризующий эффективность использования облучателем бактерицидного потока установленных в нем ламп (отношение бактерицидного потока, излучаемого в пространство облучателем к суммарному бактерицидному потоку, установленных в нем ламп).

Обозначение: , единица - безразмерная.

3.10. Объемная бактерицидная доза (экспозиция) - объемная плотность бактерицидной энергии излучения (отношение энергии бактерицидного излучения к воздушному объему облучаемой среды).

Обозначение: , единица - джоуль на кубический метр (Дж/м ).

3.11. Обеззараживание (деконтаминация) ультрафиолетовым излучением - умерщвление патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в воздушной среде или на поверхностях до определенного уровня.

3.12. Относительная спектральная бактерицидная эффективность ультрафиолетового излучения - относительная зависимость действия бактерицидного ультрафиолетового излучения от длины волны в спектральном диапазоне 205-315 нм. При длине волны 265 нм максимальное значение спектральной бактерицидной эффективности равно единице.

3.13. Поверхностная бактерицидная доза (экспозиция) - поверхностная плотность бактерицидной энергии излучения (отношение энергии бактерицидного излучения к площади облучаемой поверхности).

Обозначение: *, единица - джоуль на квадратный метр (Дж/м ).
________________
* Обозначение соответствует оригиналу. См. табл.1. - Примечание "КОДЕКС".

3.14. Поток излучения - мощность энергетического или бактерицидного излучения.

Обозначение: , , единица - ватт (Вт).

3.15. Производительность ультрафиолетового бактерицидного облучателя - количественная оценка результативности использования облучателя, как средства для снижения микробной обсемененности воздушной среды (отношение объема воздушной среды ко времени облучения с целью достижения заданного уровня бактерицидной эффективности).

Обозначение: , единица - метр кубический в час (м /ч).

3.16. Пускорегулирующий аппарат (ПРА) - электротехническое устройство, обеспечивающее зажигание и необходимый электрический режим работы лампы при ее включении в питающую сеть.

3.17. Режим облучения - длительность и последовательность работы облучателей - это непрерывный режим (в течение всего рабочего дня или более) или повторно-кратковременный (чередование сеансов облучения и пауз).

3.18. Санитарно-показательный микроорганизм - микроорганизм, характеризующий микробное загрязнение объектов окружающей среды и отобранный для контроля эффективности обеззараживания.

3.19. Ультрафиолетовая бактерицидная лампа (далее - бактерицидная лампа) - искусственный источник излучения, в спектре которого имеется преимущественно ультрафиолетовое бактерицидное излучение в диапазоне длин волн 205-315 нм.

3.20 Ультрафиолетовый бактерицидный облучатель (далее - бактерицидный облучатель) - электротехническое устройство, состоящее из бактерицидной лампы или ламп, пускорегулирующего аппарата, отражательной арматуры, деталей для крепления ламп и присоединения к питающей сети, а также элементов для подавления электромагнитных помех в радиочастотном диапазоне. Бактерицидные облучатели подразделяют на три группы - открытые, закрытые и комбинированные. У открытых облучателей прямой бактерицидный поток от ламп и отражателя (или без него) охватывает широкую зону в пространстве вплоть до телесного угла 4 . У закрытых облучателей (рециркуляторов) бактерицидный поток от ламп, расположенных в небольшом замкнутом пространстве корпуса облучателя, не имеет выхода наружу. Комбинированные облучатели снабжены двумя бактерицидными лампами, разделенные экраном таким образом, чтобы поток от одной лампы направлялся наружу в нижнюю зону помещения, а от другой - в верхнюю. Лампы могут включаться вместе и по отдельности.

3.21. Ультрафиолетовая бактерицидная установка (далее - бактерицидная устновка) - группа бактерицидных облучателей или оборудованная бактерицидными лампами приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающие в помещении заданный уровень бактерицидной эффективности.

3.22. Условия обеззараживания помещения - обеззараживание в присутствии или отсутствии людей в помещении.

3.23. Энергия бактерицидного излучения - произведение бактерицидного потока излучения на время облучения.

Обозначение: , единица - джоуль (Дж).

3.24. Эффективные бактерицидные величины и единицы - система эффективных величин и единиц, построение которой базируется на учете относительной спектральной кривой бактерицидного действия, отражающей реакцию микроорганизмов к различным длинам волн ультрафиолетового излучения в диапазоне 205-315 нм, при =265 нм .

Ультрафиолетовое излучение охватывает диапазон длин волн от 100 до 400 нм оптического спектра электромагнитных колебаний. По наиболее характерным реакциям, возникающим при взаимодействии ультрафиолетового излучения с биологическими приемниками, этот диапазон условно разбит на три поддиапазона: УФ-А (315-400 нм), УФ-В (280-315 нм), УФ-С (100-280 нм).

Кванты ультрафиолетового излучения не обладают достаточной энергией, чтобы вызвать ионизацию молекул кислорода, т.е. при поглощении нейтральной молекулой кислорода одного кванта, молекула не распадается на отрицательный электрон и положительный ион. Поэтому ультрафиолетовое излучение относят к типу неионизирующих излучений.

Бактерицидным действием обладает ультрафиолетовое излучение с диапазоном длин волн 205-315 нм, которое проявляется в деструктивно-модифицирующих фотохимических повреждениях ДНК клеточного ядра микроорганизма, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующем поколении.

Реакция живой микробной клетки на ультрафиолетовое излучение не одинакова для различных длин волн. Зависимость бактерицидной эффективности от длины волны излучения иногда называют спектром действия.

На рис.1 приведена кривая зависимости относительной спектральной бактерицидной эффективности от длины волны излучения .

Рис.1. Кривая относительной спектральной бактерицидной эффективности ультрафиолетового излучения

Установлено, что ход кривой относительной спектральной бактерицидной эффективности для различных видов микроорганизмов практически одинаков.

Более чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения вирусы и бактерии в вегетативной форме (палочки, кокки). Менее чувствительны грибы и простейшие микроорганизмы. Наибольшей устойчивостью обладают споровые формы бактерий.

В прилож.4 приведена таблица экспериментальных значений поверхностной и объемной бактерицидных доз (экспозиций) в энергетических единицах, обеспечивающих достижение эффективности обеззараживания до 90, 95 и 99,9% при облучении микроорганизмов излучением с длиной волны 254 нм от ртутной лампы низкого давления. Следует заметить, что данные, приведенные в этой таблице, являются справочными, так как получены различными авторами и не всегда совпадают.

В качестве основной радиометрической (эффективной) величиной, характеризующей бактерицидное излучение, является бактерицидный поток.*
________________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Значение бактерицидного потока может быть вычислено с учетом относительной спектральной бактерицидной эффективности по формуле:

205-315 - диапазон длин волн бактерицидного излучения, нм;

- значение спектральной плотности потока излучения, Вт/нм;

- значение относительной спектральной бактерицидной эффективности;

- ширина спектральных интервалов суммирования, нм.

В этом выражении эффективный бактерицидный поток оценивается по его способности воздействовать на микроорганизмы. Бактерицидный поток измеряется в ваттах, так как является безразмерной величиной.

Бактерицидный поток составляет долю от энергетического потока источника излучения в диапазоне длин волн 205-315 нм, падающего на биологический приемник, эффективно расходуемую на бактерицидное действие, т.е.

- коэффициент эффективности бактерицидного действия излучения источника определенного спектрального состава, значение которого находится в пределах от 0 до 1.

Значение для ртутных ламп низкого давления равно 0,85, а для высокого давления - 0,42. Тогда для данного типа источника бактерицидные единицы любых радиометрических величин будут равны произведению на соответствующую энергетическую единицу.

Для описания характеристик ультрафиолетового излучения используются радиометрические физические (или энергетические) величины. Измерение значений этих величин подразделяется на спектральные и интегральные методы. При спектральном методе измеряется значение спектральной плотности радиометрической величины монохроматических излучений в узком интервале длин волн. При интегральном методе оценивается суммарное излучение в определенном спектральном диапазоне как для линейчатого, так для сплошного спектра.

В табл.1 приведены основные радиометрические энергетические величины ультрафиолетового излучения, их определения и единицы измерения.

Радиометрические энергетические величины и единицы измерения ультрафиолетового излучения

* Телесный угол измеряется в стерадианах и определяется как отношение облучаемой площади к квадрату расстояния от источника излучения до облучаемой поверхности , ср.

Если известно значение бактерицидной облученности в точке на поверхности, удаленной от источника на расстояние (м), и его линейные размеры в 5-10 раз меньше этого расстояния, то поток и сила излучения цилиндрического источника определяются по формулам:

Микроорганизмы относятся к кумулятивным фотобиологическим приемникам, следовательно, результат взаимодействия ультрафиолетового бактерицидного излучения и микроорганизма зависит от его вида и бактерицидной дозы. Для поверхностной бактерицидной дозы , Дж/м и для объемной бактерицидной дозы , Дж/м .

Из приведенных выражений следует, что одно и тоже значение дозы можно получить при различных вариациях значений указанных параметров. Однако нелинейная чувствительность фотобиологического приемника ограничивает возможность широкой вариации этими параметрами. Для сохранения заданного уровня бактерицидной эффективности, установленного экспериментально, допускается не более 5-кратных вариаций значений параметров.

Результативность облучения микроорганизмов или бактерицидная эффективность оценивается в процентах как отношение числа погибших микроорганизмов ( ) к их начальному числу до облучения ( ) по формуле:

5.1. Выполнение санитарно-гигиенических требований к помещениям, оборудованным ультрафиолетовыми бактерицидными установками, обеспечивает уменьшения риска заболеваний людей инфекционными болезнями и исключает возможность вредного воздействия на человека ультрафиолетового излучения, озона и паров ртути.

5.2. Помещения с бактерицидными установками подразделяют на две группы:

А, в которых обеззараживание воздуха осуществляют в присутствии людей в течение рабочего дня;

Б, в которых обеззараживание воздуха осуществляют в отсутствии людей.

5.3. Высота помещения, в котором предполагается размещение бактерицидной установки, должна быть не менее 3 м.

5.4. В помещениях группы А для обеззараживания воздуха необходимо применять ультрафиолетовые бактерицидные установки с закрытыми облучателями, исключающие возможность облучения ультрафиолетовым излучением людей, находящихся в этом помещении.

5.5. В помещениях группы Б обеззараживание воздуха можно осуществлять ультрафиолетовыми бактерицидными установками с открытыми или комбинированными облучателями. При этом предельное время пребывания персонала в помещении ( ) следует рассчитывать по формуле (5) при условии, что значение бактерицидной облученности не должно превышать 0,001 Вт/м .

- бактерицидная облученность (Вт/м ) в рабочей зоне на горизонтальной поверхности, на высоте 1,5 м от пола.

Значение определяется с помощью ультрафиолетового радиометра (см. п.6.4). Оценочное значение для потолочных открытых облучателей можно также определить по формуле:

- площадь пола помещения, м ;

- коэффициент использования потока от облучателей при облучении поверхности;

- число ламп в облучателе;

- бактерицидный поток лампы, Вт;

- число облучателей бактерицидной установки в помещении.

При применении открытых настенных облучателей значение должно делиться на два. Значение можно определить из табл.2 в зависимости от индекса помещения:

- высота помещения, м.

Зависимость значения коэффициента использования потока
от значения индекса помещения i для открытых потолочных облучателей

5.6. Если в силу производственной необходимости в помещениях группы Б требуется более длительное пребывание персонала, то должны применяться средства индивидуальной защиты (СИЗ): очки со светофильтрами, лицевые маски, перчатки, спецодежда. Кроме этого СИЗ должны быть в наличии на случай аварийной ситуации.

5.7. Все помещения, где размещены бактерицидные установки, должны быть оснащены общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией либо иметь условия для интенсивного проветривания через оконные проемы, обеспечивающие однократный воздухообмен не более чем за 15 минут.

5.8. Содержание озона в помещениях, в которых размещены бактерицидные установки:

группы А - не должно превышать 0,03 мг/м (ПДК озона для атмосферного воздуха) согласно ГН 2.1.6.1338-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест";

группы Б - не должно превышать 0,1 мг/м (ПДК озона для воздуха рабочей зоны) согласно ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

5.9. Бактерицидные установки нельзя устанавливать в помещениях с температурой воздуха ниже 10 °С.

5.10. При оценке бактерицидной эффективности ультрафиолетового облучения воздушной среды помещения или поверхности, в качестве санитарно-показательного микроорганизма принимается S.aureus (золотистый стафилококк). Бактерицидная эффективность для патогенной микрофлоры должна быть не менее 70%.

5.11. Помещения I-V категорий, указанные в табл.3, должны быть оборудованы бактерицидными установками для обеззараживания воздуха. При необходимости этот перечень может быть расширен и согласован со специалистами государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Уровни бактерицидной эффективностии объемной бактерицидной дозы (экспозиции)
для S.aureus а зависимости от категорий помещений, подлежащих оборудованию
бактерицидными установками для обеззараживания воздуха

5.12. Стены и потолок в помещениях, оборудованных бактерицидными установками с открытыми облучателями, должны быть выполнены из материалов, устойчивых к ультрафиолетовому излучению.

6.1. Источники ультрафиолетового бактерицидного излучения

Электрические источники, в спектре излучения которых содержатся длины волн в диапазоне =205-315 нм, называют бактерицидными лампами. Наибольшее распространение, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в излучение, получили разрядные ртутные лампы низкого давления, у которых в процессе электрического разряда в аргонно-ртутной смеси более 60% излучения переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм, т.е. находится в диапазоне длин волн с максимальным бактерицидным действием. Такие лампы имеют большой срок службы (5000-8000 ч) и мгновенную способность к работе после их зажигания. Ртутные лампы высокого давления не рекомендуются для широкого применения из-за малой экономичности, так как доля их излучения в указанном диапазоне составляет не более 10%, а срок службы примерно в 10 раз меньше, чем у ртутных ламп низкого давления. Достоинство ртутных ламп высокого давления состоит в том, что они при небольших габаритах обладают большой единичной мощностью от 100 до 1000 Вт. Это позволяет в отдельных случаях уменьшить число облучателей в бактерицидной установке.

Наряду с излучением с длиной волны 253,7 нм, в спектре излучения ртутных ламп низкого давления содержится излучение с длиной волны 185 нм, которое в результате взаимодействия с молекулами кислорода образует озон в воздушной среде. У существующих бактерицидных ртутных ламп низкого давления колба выполнена из специального стекла, например, увиолевого, которое практически полностью исключает выход излучения с длиной волны 185 нм. Это продиктовано тем, что наличие озона в высоких концентрациях в воздушной среде может привести к опасным последствиям для здоровья человека, вплоть до отравления со смертельным исходом.

Конструктивно современные бактерицидные ртутные лампы низкого давления представляют собой протяженную цилиндрическую трубку, по обоим концам которой впаяны ножки со смонтированными на них электродами, снабженные двухштырьковыми цоколями.

Бактерицидные лампы питаются от электрической сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Включение бактерицидных ламп в сеть производится через пускорегулирующие аппараты (ПРА), которые предназначены для обычных люминесцентных ламп соответствующей мощности. ПРА обеспечивают необходимые режимы зажигания, разгорания и нормальной работы ламп и представляют собой отдельный блок, монтируемый внутри облучателя.

Основные технические и эксплуатационные параметры бактерицидных ламп:

спектральное распределение плотности потока излучения в области =205-315 нм;

бактерицидный поток , Вт;

бактерицидная отдача, равная отношению бактерицидного потока к мощности лампы ;

мощность лампы , Вт;

напряжение на лампе , В;

номинальное напряжение сети , В и частота переменного тока f, Гц;

полезный срок службы (суммарное время горения в часах до ухода основных параметров, определяющих целесообразность использования лампы, за установленные пределы, например, спад значения бактерицидного потока до уровня ниже нормируемого).

6.2. Бактерицидные облучатели

В целях более рационального использования на практике бактерицидных ламп, они устанавливаются в бактерицидные облучатели. Бактерицидный облучатель - это электротехнические устройство, в котором размещены: бактерицидная лампа или лампы, отражатель, пускорегулирующий аппарат, конденсаторы для повышения коэффициента мощности сети и подавления радиопомех, а также вспомогательные элементы и приспособления для его крепления на потолке или стене.

По конструктивному исполнению облучатели подразделяются на три группы - открытые (потолочные или настенные), комбинированные (настенные), закрытые. У открытых и комбинированных облучателей прямой бактерицидный поток от ламп и отражателя (или без него) охватывает широкую зону в пространстве вплоть до телесного угла 4 . Открытые и комбинированные облучатели предназначены для процесса обеззараживания помещения только в отсутствии людей или при кратковременном их пребывании в помещении.

У закрытых облучателей (рециркуляторов) бактерицидный поток от ламп, расположенных в небольшом замкнутом пространстве корпуса облучателя, не имеет выхода наружу. В этом случае обеззараживание воздуха осуществляется в процессе его прокачки через вентиляционные отверстия, имеющиеся на корпусе, с помощью вентилятора. К этому типу облучателей относятся и камеры с блоком бактерицидных ламп, устанавливаемые после пылеуловительных фильтров в воздуховодах приточной вентиляции. Такие облучатели применяют для обеззараживания воздуха в присутствии людей.

Бактерицидные облучатели обладают параметрами, которые характеризуют их эффективность при применении для обеззараживания воздуха.

- объем обеззараживаемой воздушной среды, м ;

- длительность эффективного облучения (ч), за которую должен быть достигнут заданный уровень бактерицидной эффективности , % для золотистого стафилококка.

Коэффициент использования бактерицидного потока ламп . Этот коэффициент зависит от конструктивных особенностей облучателя и характеризует долю бактерицидного потока ламп, установленных в облучателе, используемую для обеззараживания воздушной среды. Значение определяют экспериментально. Ориентировочно значение для закрытых облучателей (рециркуляторов) равно 0,3-0,4, для открытых потолочных - 0,8, для открытых и комбинированных настенных - 0,4, для "голых" цилиндрических ламп - 0,9.

Бактерицидная облученность на расстоянии 1 м от облучателя , Bт/м (для открытых облучателей).

Электрическая мощность облучателя , Вт.

Коэффициент мощности cos f, равный отношению мощности облучателя к вольтамперной мощности.

Указанные параметры должны приводиться в эксплуатационной документации на облучатели (паспорт, инструкция по эксплуатации). Чем выше значения этих параметров (кроме ), тем более эффективным является облучатель.

6.3. Бактерицидные установки

Под бактерицидной установкой понимается группа бактерицидных облучателей или приточно-вытяжная вентиляция с бактерицидными лампами, расположенная в помещении, для обеспечения заданного уровня бактерицидной эффективности в соответствии с медико-техническим заданием на проектирование бактерицидной установки (прилож.1).

Бактерицидные установки для обеззараживания воздуха в помещении могут включать в себя:

группу открытых (комбинированных) облучателей;

группу закрытых облучателей;

приточно-вытяжную вентиляцию с бактерицидными лампами в выходной камере;

группу открытых (комбинированных) и закрытых облучателей;

группу открытых (комбинированных) облучателей и приточно-вытяжную вентиляцию с бактерицидными лампами в выходной камере;

группу закрытых облучателей и приточно-вытяжную вентиляцию с бактерицидными лампами в выходной камере.

Базовое уравнение математической модели процесса обеззараживания воздушной среды ультрафиолетовым излучением, отражающее функциональную связь между микробиологическими характеристиками микроорганизмов и номинальными значениями технических параметров бактерицидной установки при нормальных условиях в помещениях описывается следующим выражением:

Это выражение позволяет определить число облучателей (от одного или более) в помещении, а также число ламп в выходной камере приточно-вытяжной вентиляции для различных вариантов бактерицидных установок.

Бактерицидная установка с открытыми или закрытыми облучателями:

Бактерицидная установка в приточно-вытяжной вентиляции:

В этих выражениях:

- строительный объем помещения, м ;

- бактерицидная доза, Дж/м , соответствующая заданному значению бактерицидной эффективности (табл.3);

- число ламп в облучателе или в камере приточно-вытяжной вентиляции;

- бактерицидный поток лампы, Вт;

- коэффициент использования бактерицидного потока ламп;

- производительность приточно-вытяжной вентиляции, м /ч;

- кратность воздухообмена в помещении, ч ;

- длительность эффективного облучения, ч;

Системный подход к оценке вклада аэротехногенной нагрузки в риск здоровью населения промышленно развитого города

Введение к работе

Современные негативные тенденции в изменении показателей здоровья населения России и состоянии среды обитания человека ставят научную проблему "окружающая среда - здоровье человека" в разряд приоритетных задач государственной политики (А.И. Потапов, 1996-2003; Г.Г. Онищенко, 1996-2003; ЮА Рахманин, 1998-2003; Е.Н. Беляев, 1998-2003).

Многофакторность рассматриваемой проблемы угрозы здоровью человека от вредных факторов окружающей среды, безусловно, требует выбора приоритетных направлений и критериев их оценки. Одно из приоритетных мест по дозовому воздействию и возможным биологическим эффектам занимает загрязнение атмосферного воздуха. Нерациональное размещение производственных сил, несовершенство технологий производства и очистки выбросов, рост численности автотранспорта создали условия высокой антропотехногенной нагрузки на среду обитания, что представляет опасность для здоровья населения (Р. С. Гильденскиольд, 1992- 2003; И.Л. Винокур, 1992-2003; МА Пинигин, 1993-2003; КА Буштуева, 1993-2000идр.).

По данным Европейского Бюро Всемирной Организации Здравоохранения, загрязнение атмосферного воздуха может быть причиной до 7-10% всех случаев респираторных заболеваний среди детей, 3-7% новых случаев хронических обструктивных заболеваний легких, 3-15% случаев бронхиальной астмы. В России более 30 миллионов человек проживают в условиях загрязнения атмосферного воздуха, который, наряду с другими вредными факторами среды обитания, оказывает неблагоприятное воздействие на состояние здоровья населения. Загрязнение атмосферного воздуха в целом по городам России является причиной примерно 40 тысяч дополнительных смертей (БА. Ревич, НА Быков, 1998; Е.Е. Ковалев, 1999).

Среди многообразия неблагоприятных санитарно-гигиенических факторов окружающей среды высокая значимость отводится аэрогенному химическому загрязнению внутрижилищной среды. Внутренняя среда современных жилых помещений способна оказывать негативное многофакторное воздействие на здоровье проживающего населения.

Ведущее место занимают химические вещества, загрязняющие воздух жилых помещений, образующиеся при сжигании топлива на кухнях, при деструкции полимерных отделочных и строительных материалов (Г.М. Кузнецова, Л.П. Аксенова, 1998; Ю.Д. Губернский, 2000; В.В. Жукова, 2002).

В комплексе неблагоприятных санитарно-гигиенических факторов, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека, важнейшим является токсическое загрязнение воздуха производственной среды. В промышленности, строительстве, транспорте и связи более 2,3 миллиона человек занято на работах в условиях повышенной запыленности и загазованности воздуха рабочей зоны (Н.Ф. Измеров, 1995-2003; Б.В. Устюшин, 2001; В.А. Кирьяков, 2002).

Проблема установления связи между воздействием факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения вошла в число наиболее актуальных проблем гигиены. В этой связи, необходимо решение задач по оценке как общей суммарной химической нагрузки на организм человека, так и ее отдельных составляющих в агрегированные и кумулятивные риски.

Современный этап развития гигиены требует использования более совершенных методических подходов и технологий для решения сложных задач, стоящих перед гигиенической наукой и практикой (А.И. Потапов, 2004). В последние годы при оценке воздействия факторов среды обитания на здоровье населения и с целью обоснования профилактических и оздоровительных мероприятий нашли применение методы биомониторинга (В.Н. Ракитский, Т.В. Юдина, 1992-2003; Н.В.Зайцева, 2000-2003; Н.Н. Белова, 2003).

Развитие концепции безопасности в области гигиены, направленной на устранение явной и потенциальной опасности здоровью человека, связанной с воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, приобретает особую актуальность (А.И. Потапов, 1996-2003; Г.Г. Онищенко, 1996-2003).

В связи с вышеизложенным, актуальной задачей в сфере охраны здоровья населения является совершенствование системного подхода к обеспечению гигиенической безопасности через оптимизацию защиты воздушной среды от химического загрязнения.

Исследования выполнены в рамках отраслевой программы Министерства здравоохранения Российской Федерации: «Системная

5 разработка мероприятий по гигиенической безопасности России» (2001-2005 гг.).

Целью работы являлось научное обоснование системы профилактических мероприятий по снижению риска для здоровья населения через управление качеством воздушной среды.

Провести комплексную оценку антропотехногенной нагрузки на среду обитания с последующим выявлением факторов и территорий риска.

Оценить риск здоровью населения от выбросов стационарных источников загрязнения атмосферы с выявлением предприятий, вносящих наибольший вклад в его величину.

Выполнить комплексную оценку сопряженности уровня аэротехногенной нагрузки на среду обитания, заболеваемости населения, риска для его здоровья и данных биомониторинга токсикантов в неинвазивном материале детского населения.

Оценить аэротехногенную химическую нагрузку на здоровье населения в жилых, общественных помещениях и производственной среде.

Дать комплексную гигиеническую оценку соотношения вклада аэротехногенной химической нагрузки для разных групп населения с учетом микросред и времени экспозиции.

Разработать концептуальную модель управления здоровьем населения через оптимизацию качества воздушной среды, определить пути реализации системы профилактических мероприятий и оценить их эффективность.

Научная новизна и теоретическая значимость работы

На региональном уровне впервые дана комплексная количественная оценка вклада загрязнения воздуха микросред (жилые, общественные помещения, производственная среда и атмосферный воздух) в общую аэрогенную химическую нагрузку для анализируемых групп населения с учетом времени экспозиции.

Выявлены приоритетные аэрогенные факторы риска здоровью населения для каждой микросреды с учетом однонаправленного действия загрязняющих веществ на органы и системы.

Теоретически обоснован комплексный подход к оценке вклада аэротехногенных факторов в риск для здоровья населения, включающий методы анализа уровня аэротехногенной нагрузки на среду обитания, заболеваемости населения с учетом фонового уровня, показателей канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения, данных биомониторинга токсикантов в неинвазивном материале детского населения и показателей неспецифической резистентности. Определен канцерогенный и неканцерогенный риск для здоровья населения с учетом региональных особенностей химического загрязнения воздушной среды. Оценен вклад источников загрязнения в риск для здоровья населения.

Научно обоснована концептуальная модель управления здоровьем населения, основанная на сопряженном мониторинге качества воздушной среды и заболеваемости, оценке риска здоровью населения, установлении источников загрязнения, разработке и реализации целенаправленных мероприятий по оптимизации воздушной среды.

Практическая значимость работы

Выполненное исследование позволило на основе системного анализа уровня аэротехногенной нагрузки на население и прогноза заболеваемости, детерминированной вредным воздействием загрязнителей воздушной среды, разработать комплекс приоритетных гигиенических и оздоровительных мероприятий, усовершенствовать систему мониторинга за качеством атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных зданий, определить источники их загрязнения и внести конкретные предложения для принятия управленческих решений органами законодательной и исполнительной власти Воронежской области и г. Воронежа.

На региональном уровне результаты исследований использованы при разработке и внедрении следующих законодательных, программных документов и административных решений:

Закон Воронежской области «О регулировании градостроительных отношений в Воронежской области» от 25.02.1997 г. №80-з;

Закон Воронежской области «Об охране труда в Воронежской области» от 10.04.2000 г. №155-11-03;

Закон Воронежской области «Об атмосферном воздухе» от

07.07.2000 г. №69-11-03;

Закон Воронежской области «О пассажирских перевозках автомобильным транспортом в Воронежской области» от 21.02.2002 г. №13-03;

Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения Воронежской области» от 10.07.2002 г. №48-03;

«План действий по гигиене окружающей среды Воронежской области на 2002-2005 годы», утвержденный постановлением администрации Воронежской области от 07.08.2002 г. №725;

Областная программа «Улучшение условий труда на 2001-2003 годы», утвержденная постановлением администрации Воронежской области от 06.10.2000 г. №932;

Областная программа «Охрана здоровья детей и подростков на 2001-2003 годы», утвержденная постановлением администрации Воронежской области от 04.11.2000 г. №1061;

Областная целевая программа «Онкология на 2004-2007 годы», утвержденная постановлением Воронежской областной Думы от 30.09.2004 г. №941-Ш-ОД;

Постановление администрации г. Воронежа «О снижении вредного воздействия выбросов автотранспорта на окружающую среду» от 22.10.2003 г. №2378; методических документов:

Руководство Р 2.1.9.020-2001 «Расчет по оценке нормированных (фоновых) уровней заболеваемости и смертности» (акт внедрения от

Руководство Р 2.1.9.003-2003 «Организация социально-гигиенического мониторинга (на примере Воронежской области)» (акт внедрения от 23.12.2003 г.);

Руководство Р 2.1.9.006-2004 «Обоснование приоритетных химических загрязнителей факторов среды обитания» (акт внедрения от 16.07.2004 г.);

Методические указания МУ 2.1.9.004-2003 «Интегральная оценка
заболеваемости населения, обусловленной вредным воздействием
факторов среды обитания» (акт внедрения от 24.07.2003 г.).

Материалы исследования включены в государственные доклады «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» (Москва, 1999, с. 13.; Москва, 2000, с. 12, 117, 119.; Москва, 2001, с. И, 96.; Москва, 2002, с. 122, 124.; Москва, 2003, с. 11, 13, 104, 127-128, 175-176, 186), «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Воронежской области» (1996-2003 гг.).

На федеральном уровне результаты исследований использованы при разработке и подготовке:

Перечня показателей II этапа социально-гигиенического мониторинга (приказ Министерства здравоохранения РФ от 22.07.2002 г. №234 «О дальнейшем развитии и совершенствовании работы по ведению социально-гигиенического мониторинга»);

Соглашения «Об информационном взаимодействии Министерства Здравоохранения РФ и Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в области социально-гигиенического мониторинга и мониторинга окружающей природной среды» от 14.08.2001 г. №2510/8756-01-27;

Общероссийского совещания "Об обеспечении экологической безопасности в химической промышленности" (исх. 11-02/1605 от 18.07.03 г.);

«Программы научных исследований по актуальным проблемам гигиены и эпидемиологии на 2003-2010 гг.» (исх. №07-04/822 от 22.04.2003 г.);

Национального плана действий по гигиене окружающей среды в Российской Федерации (Указания Минздрава РФ. № 1359-У от 10.11.2003г);

Перечня показателей II этапа социально-гигиенического мониторинга
по условиям труда и здоровья работающего населения (исх. №07-
02/183 от 23.01.2004 г.).

Результаты работы в виде методик внедрены в учебный процесс кафедры гигиены, эпидемиологии и организации госсанэпидслужбы факультета повышения квалификации и профессиональной подготовки специалистов Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко (ФПКи ППСВГМАим. Н.Н. Бурденко).

Апробация материалов диссертации проведена на межотдельческой научной конференции Федерального научного центра гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана 26 октября 2004 года.

Результаты исследований доложены и обсуждены на:

2-ом съезде токсикологов (2003);

научном совете РАМН и МЗРФ по экологии и гигиене окружающей среды (2003);

международных, всероссийских и межрегиональных научно-практических конференциях: «Среда обитания и охрана здоровья населения регионов России в условиях реформирования здравоохранения» (Самара, 1999); "Региональные проблемы охраны здоровья населения Центрального Черноземья" (Белгород, 2000); «Новые информационные технологии в медицине и экологии» (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2001); "Актуальные проблемы обеспечения санэпидблагополучия в регионах Центральной России" (Липецк, 2001); «Вопросы обеспечения санэпидблагополучия населения в центральных регионах России» (Воронеж, 2002); «Социально-медицинские аспекты состояния здоровья и среды обитания населения, проживающего в йоддефицитных регионах России и стран СНГ» (Тверь, 2003); «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003); «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха» (Москва, 2003); «Региональные гигиенические проблемы и стратегия охраны здоровья населения» (Старый Оскол, 2004); «Благополучная среда обитания - залог здоровья населения» (Воронеж, 2004); «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения» (Турция, 2004).

Положения, выносимые на защиту

Показатели канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения в связи с региональными особенностями гигиенической ситуации распределения загрязнения атмосферного воздуха.

Вклад загрязнения воздуха микросред (жилые, общественные помещения, производственная среда и атмосферный воздух) в общую аэрогенную химическую нагрузку на население.

Системный подход к научному обеспечению решения задач по профилактике нарушений здоровья населения, детерминированных загрязнением воздушной среды, основанный на выявлении потенциально опасных аэротехногенных факторов, установлении их уровней воздействия, сравнительном анализе риска для здоровья населения.

Концептуальная модель управления здоровьем населения путем снижения факторов риска обеспечением гигиенической безопасности воздушной среды на основе реализации мероприятий первичной профилактики.

Структура и объем диссертации